[發明專利]一種長效波紋板隧道防巖爆裝置耐腐蝕復合膜及實施方法

在審

• 申請號: 201910501811.2
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN110280461A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 高建中;岳迎九;王飛;劉國慶
• 申請（專利權）人: 西安華捷奧海新材料有限公司;中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: B05D5/00
• 分類號: B05D5/00;B05D5/12;B05D5/08;B05D7/14;B05D7/24;B05D3/00
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

一種長效波紋板隧道防巖爆裝置耐腐蝕復合膜及實施方法，SD360納米纖維隧道專用底漆涂至底層6?7道，SD360納米纖維隧道專用底漆的干膜總厚度400μm，SD320納米隧道專用電位調節漆涂至表面1道，SD320納米隧道專用電位調節漆的干膜總厚度80μm，長效波紋板隧道防巖爆裝置耐腐蝕復合膜總厚度480μm，具有超長的耐酸、耐堿、耐鹽、水蒸汽及有害物的腐蝕能力，適應隧道內特殊的隧道腐蝕惡劣環境，達到100年長效保護作用。提高材料的抗老化性，具有前所未有的高性能防腐蝕能力和功能穩定性。無毒、無害、無味、環保，保護施工人員身體健康。

技術領域

本發明屬于化工類納米復合膜技術領域，具體涉及一種長效波紋板隧道防巖爆裝置耐腐蝕復合膜及實施方法。

背景技術

隧道工程具有克服高差、減少行車距離、提高行車安全等優點，同時可節約地面用地，起到保護環境的作用，隧道工程在我國交通基礎設施建設中扮演著愈來重要的作用。

隨著隧道工程埋深的不斷增加，許多硬巖隧道穿越高地應力區，巖爆問題不可忽視。巖爆是發生在硬巖高地應力區的動力失穩現象，巖體自身積聚的彈性應變能突然釋放，導致拉張或張剪并存的急劇破裂或爆裂現象。巖爆是地下工程領域最為強烈的圍巖失穩現象之一，伴隨著能量的突然釋放，具有突發性和強破壞性，直接威脅施工作業人員生命財產安全，影響施工進度，已成為地下工程領域世界性難題之一。我國現階段礦山法在長大山嶺隧道建設中仍占據主導地位，在應對高地應力施工災害方面仍存在設計和施工技術理論的不足，且鮮有主動防護技術的應用，開展高地應力硬巖隧道巖爆預測、施工圍巖穩定性、施工優化等問題研究，可為長大建設隧道優質、安全、快速、高效提供有力保障。

長大隧道埋深大、延伸長、工程地質復雜，一般作為交通設施建設的控制性工程。由于環境制約和降低造價，隧道獨頭掘進里程越來越大，單一工作面和施工秩序是制約施工技術發揮的決定性因素。在工期緊張的隧道工程中，如何安全、高效完成建設任務，并能保障隧道結構的耐久性要求，是目前交通隧道等地下工程施工中急需解決的問題。

巖爆發生在圍巖應力狀態和巖石物理力學特性一定的組成條件下，故防治理念一般可分為加固圍巖、弱化圍巖、應力轉移等，相應的巖爆控制措施包括巖爆支護、區域防范和局部解危H大類。巖爆支護措施主要是為加固圍巖，后兩類控制措施主要是弱化圍巖和應力轉移，根本出發點是主動降低巖爆發生的概率和等級，但不能從根本上克服在措施條件下突發巖爆對施工產生的危害，因而在洞室開挖后，必須及時采取有效的巖爆支護措施。

目前國內外隧道防巖爆常用的技術和方法有以下6種：

(1)特種錨桿(2)柔性鋼筋網(3)噴射混凝土(4)鋼拱架+鋼筋排(5)噴水軟化圍巖(6)施做應力釋放孔。

特種錨桿、柔性鋼筋網、噴射混凝土、鋼拱架+鋼筋排、噴水軟化圍巖、施作應力釋放孔等防巖爆方法，巖爆防治措施相對施工來說較為滯后，不能與開挖工序等緊密銜接，不滿足安全、快速、高效等建設的要求。

為了解決上述方法巖爆防治措施相對施工來說較為滯后，不能與開挖工序等緊密銜接，不滿足安全、快速、高效等建設的要求問題，中鐵第一勘察設計院集團有限公司橋梁隧道處研究開發的新型波紋板巖爆防護裝置，隧道開挖后，能及時施作拼裝波紋管涵，與開挖工序能緊密銜接，不用像過去開挖后待巖爆發生后再進行支護，加快施工進度、提高安全性，實行現場快速拼裝的防治支護。但由于隧道內有大量涌水，水質成份復雜，含有大量腐蝕元素，且有碳酸腐蝕，隧道內空氣相對濕度90％以上，空氣內水蒸氣含量接近飽和。形成了隧道內特殊的隧道腐蝕惡劣環境，原使用傳統鍍鋅和富鋅防腐涂料進行防腐蝕處理，由于傳統防腐蝕技術防腐蝕性能差，特別在酸性腐蝕環境下幾乎無效，使波紋板防巖爆裝置快速腐蝕，使用幾年就會因腐蝕而使波紋板防巖爆裝置失效，造成波紋管巖爆防護裝置耐久性較差，不滿足現有隧道建設100年工程的要求。

發明內容